Elektros srove metaluose skysciuose kietuosiuose kunuose
5 (100%) 1 vote

Elektros srove metaluose skysciuose kietuosiuose kunuose

Turinys

Įvadas………………………………………………………………………………….3

1. Elektra. Elektros srovė metaluose…………………………………………………..3

1.1 Energijos tvermės dėsnis elektros grandinėms……………………….……5

2. Elektros srovė skysčiuose………………………………………………….…….….9

3. Elektros srovė dujose ir vakuume……………………………………………..…..10

3.1 Elektros srovė praretintose dujose……………………………….……….11

3.2 Elektros srovė vakuume………………………………………………….12

4. Elektros srovė puslaidininkiuose …………………………………….……………13

Išvados………………………………………………………………………….…….14

Naudota literatūra……………………………………………………………………..15

Įvadas

Šiandien gyvename XXI amžiuje, kai buityje naudojamės daugeliu elektrinių prietaisų: televizoriais, mikrobangų krosnelėmis, šaldytuvais, kompiuteriais ir kitais naudingais prietaisais. O trumpam dingus elektrai, tiesiog neįsivaizduojame, kaip be jos reikėtų išsiversti ilgesnį laiką. Tačiau tik nedaugelis susimąsto, kaip atsiranda elektra. Todėl aš, rašydamas šį darbą, panagrinėsiu šią temą plačiau.

Taigi, mano darbo tikslas – aptarti elektros srovės savybes.

Išsikėliau sau tokius uždavinius:

1. Išsiaiškinti, kas tai yra elektros srovė.

2. Panagrinėti elektros srovės savybes metaluose, skysčiuose, dujose ir vakuume.

Rašydamas darbą naudojau literatūros analizę.

1. Elektra. Elektros srovė metaluose

Elektros srovė – tai kryptingas elektringų dalelių judėjimas. Elektros srovę gali sudaryti ir kitokios judančios elektringos dalelės – jonai. Tačiau srovė teka tik akimirką – kol išsilygina sujungto kūno potencialai, o tada išnyksta elektrinis laukas jungiančiuose laidininkuose ir krūvių judėjimas liaujasi. Tam, kad gautume nenutrūkstamą srovę, reikia nuolat papildyti vieno kūno krūvį, palaikyti aukštesnį jo potencialą – suskurti laidininke nuolatinį potencialo skirtumą ir nuolatinį elektrinį lauką. Tai gali atlikti srovės šaltinis, sudarantis pastovią įtampą. Srovė ilgesnį laiką gali tekėti ilgesnį laiką tik uždara grandine.

Elektros srovė teka grandine iš teigiamo šaltinio poliaus į neigiamą. Elektronai grandinėje juda nuo šaltinio neigiamo poliaus, kur yra jų perteklius, link teigiamo, priešingai nei srovės kryptis. Srovės kryptis ir elektronų judėjimo kryptis yra priešingos.

Elektrinis laukas plinta didžiausiu gamtoje greičiu (3* m/s). Elektronai juda laidininke be chaotiško, labai intensyvaus šiluminio judėjimo, jie lėtai slenka viena kryptimi. Šis judëjimas vadinamas elektronų dreifu. Tai ir yra elektros srovė. Vidutinis dreifo greitis, net veikiant aukštai įtampai, tėra vos keletas milimetrų per sekundę, o chaotiško judėjimo greičiai siekia milijoną metrų per sekundę.

Elektros srovės stiprumas laidininke išreiškiamas pratekėjusio elektros krūvio ir laiko santykiu:

I=q/t

[I]=A

1A=1C/1s

Prietaisai srovei matuoti vadinami ampermetrais. Srovė, kurios kryptis ir stiprumas laikui bėgant nekinta, vadinama nuolatine srove.

Elektros srovės stiprumas priklauso nuo laidininko skerspjūvio ploto ir dreifo greičio.

Elektros srovės stiprumo ir laidininko skerspjūvio ploto santykis vadinamas srovės tankiu (j), kurį lemia dreifo greitis:

j=I/S

[j]=A/m²

j=env

Srovė laidininke tiesiog proporcinga įtampai ir atvirkščiai proporcinga laidininko varžai. Varža vadinama medžiagos savybė priešintis elektros srovei. Ji lygi:

R=U/I

Varžos matavimo vienetas – omas. Tai varža tokio laidininko, kuriuo teka 1A srovė, kai įtampa tarp laidininko galų lygi 1 V:

[R]=W

1W=1V/1A

Elektros grandinës elementai, skirti varþai sudaryti, vadinami rezistoriais.

Srovės stiprumo priklausomybės nuo įtampos grafikas vadinamas laidininko voltamperine charakteristika:

I I

U R

1 pav. Srovės stiprumo priklausomybės nuo įtampos grafikas

Kuo mažesnė laidininko varža, juo stipresnė srovė, tuo stačiau kyla į viršų grafikas.

Laidininko varža yra tiesiog proporcinga jo ilgiui ir atvirkščiai proporcinga skerspjūvio plotui:

R=ìl/S

ì – specifinë varþa

[ì]=Wm

Kuo didesnė varža, tuo mažesnis laidumas ir atvirkščiai. Laidumo vienetas yra simensas:

S=1/1W

1.1 Energijos tvermės dėsnis elektros grandinėms

Dvi nenutrūkstamo srovės tekėjimo sąlygos: turi būti uždara grandinė ir joje įjungtas srovės šaltinis.

Elektros grandinę sudaro dvi dalys: išorinė ir vidinė.

Išorinė grandinės dalis – tai visa, kas yra prijungta prie šaltinio gnybtų. Išorinės grandinės dalis vartoja elektros energiją – joje elektros energija virsta kitų rūšių energija.

Išorinės grandinės dalies varža vadinama išorine varža (R). Elektronai juda nuo neigiamo poliaus ligi teigiamo. Elektronai juda kryptingai, veikiami elektrostatinių jėgų.

Vidinė grandinės dalis yra paties elektros srovës šaltinio vidus – laidininkai, kuriais juda elektringos
dalelės šaltinio viduje. Galvaniniame elemente – tai elektrolitas ir elektrodai; generatoriuje – inkaro apvija. Vidinėje grandinės dalyje kitų rūšių energija virsta elektros energija. Vidinės grandinės dalies varža vadinama vidine varža (r). Elektronai juda nuo teigiamo poliaus iki neigiamo. Elektronai juda kryptingai pašalinių jėgų veikiami.

Elektros srovės šaltinyje kokios nors rūšies energija nenutrūkstamai virsta elektros energija. Galvaniniame elemente – cheminė, generatoriuje – mechaninė, termoelemente – šiluminė virsta elektros energija. Neelektrinės kilmės jėgos, veikiančios elektros srovės šaltinyje, vadinamos pašalinėmis jėgomis. Neelektrinės kilmės jėgų verčiami elektronai juda prieš elektrostatinio lauko jėgas. Pašalinių jëgų darbą apibūdina fizikinis dydis – elektrovaros jėga.

Energijos tvermės dėsnis. Srovės šaltinyje pašalinės jėgos atliko darbą A ir dėl to pratekėjo krūvis q. Tekant srovei, tas pats krūvis išorinėje grandinės dalyje atliko darbą Aišor, o vidinėje grandinės dalyje – darbą Avid.

Remiantis energijos tvermės dėsniu:

A=Aišor + Avid

A/q=Aišor/q+ Avid/q

E=Uišor + Uvid

Šaltinio EVJ yra lygi grandinės išorinės ir vidinės dalių įtampų sumai.

Uždaroje grandinėje krūvis niekur negali kauptis, todėl srovės stiprumas abiejose dalyse vienodas:

Uišor =IR Uvid=Ir E=IR+Ir

Omo dėsnis uždarai grandinei. Uždara grandine tekančios srovės stiprumas yra tiesiog proporcingas šaltinio EVJ ir atvirkščiai proporcingas išorinių ir vidinių varžų sumai.

Esant išjungtai grandinei, šaltinio gnybtų įtampa lygi jo EVJ. Šaltinio gnybtų sujungimas labai mažos varžos R ® 0 laidininku vadinamas trumpuoju sujungimu. Tuomet srovės stiprumas priklauso tik nuo vidinės varžos r: I=E/r. Trumpasis sujungimas – dažna gaisrų priežastis.

Varžos priklausomybė nuo temperatūros. Varža priklauso ne tik nuo laidininko matmenų ir medžiagos, bet ir nuo temperatūros. Metaliniame laidininke, kylant temperatūrai, didėja laisvųjų elektronų chaotiško judėjimo greitis, intensyvėja atomų virpesiai, dažnėja elektronų susidūrimai su atomais. Dėl to mažėja elektronų dreifo greitis ir srovės stiprumas, o tai tolygu laidininko varžos didėjimui. Visų metalų varža, kylant temperatūrai, didėja. Anglyje, elektrolituose ir puslaidininkiuose, kylant temperatūrai, daugėja laisvų elektringų dalelių vienetiniame tūryje, todėl jų varža mažėja. Derinant priešingų savybių medžiagas, galima gauti lydinius, nepriklausančius nuo temperatūros.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 1104 žodžiai iš 3507 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.